1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(三)抛体运动与圆周运动(45分钟100分)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分。每小题只有一个选项正确)1.(2013广州二模)塔式起重机模型如图,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图中能大致反映Q运动轨迹的是()2.(2013汕头一模)运动员抛出铅球,其运动轨迹如图所示。已知在B点时的速度与加速度相互垂直,不计空气阻力,则下列表述正确的是()A.铅球在B点的速度为零B.铅球从B点到D点加速度与速度始终垂直
2、C.铅球在B点和D点的机械能相等D.铅球在水平方向做匀加速直线运动3.(2013广州二模)有一种杂技表演叫“飞车走壁”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动,图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是()A.h越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大C.h越高,摩托车做圆周运动的周期将越小D.h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大4.(2013成都二模)如图,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向
3、夹角为60,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为()A.B.C.D. 二、双项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分。每小题有两个选项正确)5.(2013桂林一模)河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则()A.船渡河的最短时间是60 sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是5 m/s6.(2013广州二模)在同一水平直线上的两位置分别沿同一水平方向抛出两小球A和B,A、B两球先后经过空中的P点,它们的运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列说法中正确的是()
4、A.在P点,A球的速度大于B球的速度B.在P点,A球的加速度大于B球的加速度C.抛出时,A球速度小于B球速度D.抛出时,先抛出A球后抛出B球7.(2013肇庆一模)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是()A.v一定时,r越小则要求h越大B.v一定时,r越大则要求h越大C.r一定时,v越小则要求h越大D.r一定时,v越大则要求h越大8.(2012新课标全国卷)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛
5、出的。不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大9.如图所示,质量为M的赛车,在比赛中要通过一段凹凸起伏路面,若圆弧半径都是R,赛车的速率恒为v=,则下列说法正确的是()A.在凸起的圆弧路面的顶部,汽车对路面的压力为零B.在凹下的圆弧路面的底部,汽车对路面的压力为3MgC.在凸起的圆弧路面的顶部,汽车的向心力为0D.在凹下的圆弧路面的底部,汽车的向心力为Mg三、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)10.(18分)(2013深圳一模)如图甲所示,在高h=0.8m的平台上放置一质量为M=0.99kg的小木块
6、(视为质点),小木块距平台右边缘d=2m,一质量m=0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中,然后一起向右运动,在平台上小木块运动的v2-x关系如图乙所示。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上,g取10m/s2,求:(1)小木块滑出时的速度;(2)小木块在滑动过程中产生的热量;(3)子弹射入小木块前的速度。11.(18分)如图所示,AOB是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R的圆周连接而成,它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上。O2B沿水池的水面,O2和B两点位于同一水平面上。一个质量为m的小滑块可由弧AO的任意位置从静
7、止开始滑下,不计一切摩擦。(1)假设小滑块由A点静止下滑,求小滑块滑到O点时对O点的压力;(2)若小滑块能在O点脱离滑道,其落水点到O2的距离如何;(3)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处(用该处到O1点的连线与竖直线的夹角的三角函数值表示)。答案解析1.【解析】选B。物体Q在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,合运动为类平抛运动,轨迹为开口向上的抛物线,故B正确。2.【解析】选C。小球在B点有水平速度,A错误。由B到D过程中加速度与速度不垂直,B错误。抛出后,不计空气阻力,铅球的机械能守恒,C正确。铅球在水平方
8、向做匀速直线运动,D错误。3.【解析】选D。杂技演员和摩托车受力如图,则F向=mgtan,与高度h无关,B错误;FN=,也与高度h无关,A错误;根据F向=m2r=mr,T=,h越高,r越大,T越大,C错误;根据F向=,v=,可以确定D正确。4. 【解析】选B。小球在B点的速度分解如图所示,则有vy=gt,又有R(1+cos60)=v0t,解以上两式得v0=,选项B正确。【方法技巧】平抛运动的三种分解思路(1)分解速度:设平抛运动的初速度为v0,在空中运动时间为t,则平抛运动在水平方向的速度为vx=v0,在竖直方向的速度为vy=gt,合速度为v=,合速度与水平方向夹角为=arctan。(2)分解
9、位移:平抛运动在水平方向的位移为x=v0t,在竖直方向的位移为y=gt2,对抛出点的位移(合位移)为s=,合位移与水平方向夹角=arctan。(3)分解加速度:对于有些问题,过抛出点建立适当的直角坐标系,把重力加速度g正交分解为gx、gy,把初速度v0正交分解为vx、vy,然后分别在x、y方向列方程求解,可以避繁就简,化难为易。5.【解析】选B、D。要使船以最短时间过河,船头应始终与河岸垂直,tmin=100s,选项A错误,B正确;船的轨迹由合速度确定,因v船水v水,v水发生变化,则合速度的大小和方向均发生变化,轨迹是曲线,选项C错误;船在河水中的最大速度vmax=m/s=5 m/s,选项D正
10、确。6.【解析】选A、D。竖直高度相同,故运动时间相同,由此确定抛出时A的速度大于B的速度,故在P点vAvB,A正确,C错误。两球加速度都等于重力加速度,B错误。由于A球先经过P点,故A球先抛出,D正确。【变式备选】(双选)(2013佛山二模)学校喷水池的水由喷水口向两旁水平喷出,如图,若忽略空气阻力及水之间的相互作用,则()A.水在空中做匀变速运动B.喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越近C.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远D.喷水口高度一定,喷水速度越大,水在空中运动时间越长【解析】选A、C。水在空中只受重力,加速度恒定,故水在空中做匀变速运动,A正确。喷水速度一定时,喷水口越高,水
11、在空中运动时间越长,水喷得越远,B错误。喷水高度一定时,时间一定,喷水速度越大,水喷得越远,C正确,D错误。7.【解析】选A、D。对火车受力分析如图,由牛顿第二定律得mgtan=m,又tan,式中L为两铁轨间距,解以上两式得v=,分析此式得A、D正确,B、C错误。8.【解析】选B、D。三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动,根据平抛运动规律可得:x=v0t,y=gt2,所以t=,由yb=ycya,得tb=tcta,选项A错误,B正确;又根据v0=x,因为ybya,xbxc,故vavb,vbvc,选项C错误,D正确。9.【解析】选A、D。在凸起的圆弧路面的顶部,设赛车对路面的压力为N,则Mg
12、-N=M,将v=代入,得N=0,选项A正确;在凹下的圆弧路面的底部,设汽车对路面的压力为N,则N-Mg=M,将v=代入,得N=2Mg,选项B错;不论路面凸起还是凹下,汽车的向心力F=M=M=Mg,选项C错、D正确。10.【解析】(1)小木块从平台滑出后做平抛运动,有h=gt2得t=0.4s小木块飞出时的速度v2=2m/s(4分)(2)因为小木块在平台上滑动过程中做匀减速运动,根据-=-2ax知v2-x图像的斜率k=-2a得小木块在平台上滑动的加速度a=3m/s2(4分)根据牛顿第二定律,得f=(M+m)a=(0.99+0.01)3N=3N根据能量守恒定律,得小木块在滑动过程中产生的热量Q=fd
13、=6J(4分)(3)由图像可得=解得小木块刚开始滑动时的速度为v1=4m/s(3分)子弹射入木块的过程中,根据动量守恒定律,有mv0=(M+m)v1解得:v0=400m/s(3分)答案:(1)2m/s(2)6 J(3)400 m/s11.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)能在O点脱离滑道的小滑块做平抛运动,且在O点做平抛运动的小滑块有最小速度;(2)小滑块脱离滑道时,滑道对小滑块的支持力为零。【解析】(1)小滑块由A点滑到O点过程,由动能定理得:mgR=m(2分)在O点由牛顿第二定律得:FO-mg=(2分)解得:FO=3mg(1分)由牛顿第三定律得小滑块对O点的压力大小为3mg,方向竖直向下(1分)(2)从A点下滑的滑块到O点的速度为v1=(1分)设能脱离轨道的最小速度为v2,由牛顿第二定律得:mg=(1分)解得:v2=(1分)小滑块在O点做平抛运动,则:R=gt2(1分)x=v0t(1分)解得:Rx2R(2分)(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、O2P2与竖直方向的夹角相等,设为,若离开滑道时的速度为v,则小滑块在P2处脱离滑道的条件是mgcos=m(2分)由动能定理得:2mgR(1-cos)=mv2(2分)解得:cos=0.8(1分)答案:(1)3mg,方向竖直向下(2)Rx2R(3)cos=0.8关闭Word文档返回原板块